Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu Nhật Bản sử dụng một quy trình xúc tác mới để tái chế loại nhựa có trong nhiều thứ từ túi mua hàng và bao bì thực phẩm đến đồ chơi và đồ điện tử thành nhiên liệu lỏng và sáp. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Applied Catalysis B: Environmental.

Theo nhóm nghiên cứu, nhựa là vật liệu thiết yếu cho cuộc sống vì chúng an toàn và vệ sinh. Tuy nhiên, hoạt động sản xuất nhựa toàn cầu gia tăng và sự thâm nhập nhanh chóng của nhựa vào đời sống xã hội đã dẫn đến tình trạng quản lý chất thải nhựa lỏng lẻo, gây tác động xấu đến môi trường như ô nhiễm đại dương.

Nhựa polyolefin (loại nhựa phổ biến nhất) khó trở thành chất xúc tác để tác động trực tiếp với các yếu tố phân tử tạo nên sự thay đổi hóa học do các tính chất vật lý của nhựa. Các phương pháp tái chế hiện nay cần mức nhiệt cao dao động từ khoảng 300^oC đến gần 900^oC.

Nhóm nghiên cứu đã xem xét các chất xúc tác không đồng nhất để tìm kiếm một phản ứng diễn ra chỉ cần nhiệt độ thấp. Thông qua sử dụng chất xúc tác ở trạng thái vật chất khác với nhựa, các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết phản ứng sẽ diễn ra mạnh mẽ ở nhiệt độ thấp hơn.

Các nhà nghiên cứu đã kết hợp rutenin (kim loại thuộc nhóm bạch kim) với xeri đioxit dùng trong nhiều ứng dụng như đánh bóng thủy tinh để tạo ra chất xúc tác khiến nhựa phản ứng ở 200^oC. Dù mức nhiệt này vẫn còn cao so với độ nhạy cảm của con người, nhưng chỉ cần năng lượng đầu vào ít hơn đáng kể so với các hệ thống xúc tác khác. Các tác giả nghiên cứu cho biết: chất xúc tác từ rutenin chưa bao giờ được báo cáo trong các tài liệu khoa học là được dùng để tái chế trực tiếp nhựa polyolefin.

“Phương pháp của chúng tôi hoạt động như một chất xúc tác không đồng nhất hiệu quả và có thể tái sử dụng, thể hiện hoạt tính cao hơn nhiều so với các chất xúc tác khác hỗ trợ kim loại, hoạt động ngay cả trong điều kiện phản ứng nhẹ”, PGS. Masazumi Tamura, đồng tác giả nghiên cứu nói. "Hơn nữa, túi nhựa và nhựa phế thải có thể được chuyển hóa thành các hóa chất có giá trị với hiệu suất cao".

Các nhà nghiên cứu đã xử lý túi nhựa và rác thải nhựa bằng chất xúc tác, tạo ra 92% khối lượng vật liệu hữu ích, bao gồm 77% nhiên liệu lỏng và 15% sáp. Hệ thống xúc tác mới được kỳ vọng sẽ góp phần không chỉ ngăn chặn chất thải nhựa mà còn tận dụng chất thải nhựa làm nguyên liệu sản xuất hóa chất.

N.P.D (NASATI), theo https://phys.org/news/2021-01-catalyst-plastic-valuable-ingredients-temperature.html, 5/1/2021